题目列表(包括答案和解析)
1.伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有
A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比
B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比
C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关
D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关
16.(14分)如图所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0。现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,棒ab离开磁场前已做匀速直线运动,棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图,F0已知。求:
(1)棒ab离开磁场右边界时的速度。
(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路产生的焦耳热。
(3)试证明:棒ab通过磁场区域的过程中,通过电阻R的电量与拉力F的大小无关。
15.(15分)如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t变化的电压U,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L=0.2m,板间距离d=0.2m,在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场,MN与两板中线OO′垂直,磁感应强度B=5×10-3T,方向垂直纸面向里。现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v0=105m/s,比荷q/m=108C/kg,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。
(1)试求带电粒子射出电场时的最大速度。
(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN上的入射点和出磁场时在MN上的出射点间的距离为定值。写出表达式并求出这个定值。
(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。
14.(12分)如图,与水平面成倾角θ=30o的绝缘正方形斜面abcd,有一质量为m=0.0lkg,带电量q=+×10-4C的小滑块,与斜面间的动摩擦因数
,整个装置处在垂直于斜面向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B=0.4T,滑块在a点具有沿ac方向、大小v=30m/s的初速度,g取l0m/s2.要使滑块由a点沿直线运动到达c点,应在绝缘斜面内加一个怎样的恒定匀强电场?
确定其大小和方向。
13.(14分)如图所示,在相互垂直的水平匀强电场和水平匀强磁场中,有一竖直固定绝缘杆MN,小球P套在杆上,已知P的质量为m,电量为q,P与杆间的动摩擦因数为μ,电场强度为E,磁感应强度为B,小球由静止起开始下滑,设电场、磁场区域足够大,杆足够长,求:(1)当下滑加速度为最大加速度一半时的速度。
(2)当下滑速度为最大下滑速度一半时的加速度。
12.(10分)如图所示为儿童娱乐的滑滑梯示意图,其中AB为斜面滑槽,与水平方向夹角为37°,BC为水平滑槽,与半径为0.2 m的1/4圆弧CD相切,ED为地面。已知通常儿童在滑槽上滑动时的动摩擦因数大约为0.5,A点离地面的竖直高度AE为2 m,不计空气阻力,求:
(1)儿童由A处静止起滑到B处时的速度大小;
(2)为了儿童在娱乐时能沿CD圆弧下滑一段,而不会从C处平抛飞出,水平滑槽BC至少应有多长?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
11.在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
①
干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0)
② 电压表V(0~15V)
③ 电流表A(0~0.6A、内阻0.1) ④ 电流表G(满偏电流3mA、内阻Rg=10
)
⑤ 滑动变阻器R1(0~10、10A) ⑥ 滑动变阻器R2(0~100
、1A)
⑦ 定值电阻R3=990 ⑧ 开关、导线若干
(1)为了方便且能较准确地进行测量,其中应选用的滑动变阻器是_________(填写字母代号)
(2)请在线框内画出你所设计的实验电路图,并在图中标上所选用器材的符号。
(3)上图为某一同学根据他设计的实验,绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数, I2为电流表A的示数),由图线可求得被测电池的电动势E =___________V,内电阻r =__________
。
10.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定)。
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。
请你分析纸带数据,回答下列问题(结果保留三位有效数字):
(1)该电动小车运动的最大速度为 m/s;
(2)该电动小车的额定功率为 W。
9.如图所示,一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b,跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆上,质量为3m的a球置于地面上,质量为m的b球从水平位置静止释放。当a球对地面压力刚好为零时,b球摆过的角度为θ.下列结论正确的是 ( )
A.θ=90
B.θ=45
C.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率先增大后减小
D.b球摆动到最低点的过程中,重力对小球做功的功率一直增大
第Ⅱ卷(非选择题 共89分)
8.如图所示,绝缘细线系一带有负电的小球,小球在竖直向下的匀强电场中,做竖直面内的圆周运动,以下说法正确的是 ( )
A.当小球到达最高点a时,线的张力一定最小
B.当小球到达最低点b时,小球的速度一定最大
C.当小球到达最高点a时,小球的电势能一定最大
D.小球在运动过程中机械能、电势能总量不变
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